微乳液的制备及其在化妆品中的应用

第３１卷第４期２００８年４月

ＤＥＴＥＲＧＥＮＴ＆ＣＯＳＭＥＴＩＣＳ

日用化学品科学

Ｖｏｌ．３１Ｎｏ．４Ａｐｒ．２００８

微乳液的制备及其在化妆品中的应用

白亚之

（成都理工大学，四川成都６１００５９）

摘要：阐述了微乳液的结构，用热力学理论解释了微乳液的形成机理，介绍了化妆品用微乳液的制备方法。利用微乳液的一些特殊的性质，如超低的界面张力、增溶性和热力学稳定性，将其用于化妆品中可以制得性能优良的产品。并对微乳液在化妆品中的应用进行了展望。关键词：微乳液；增溶作用；化妆品；应用中图分类号：ＴＱ４２３．９２

文献标识码：Ａ

文章编号：１００６－７２６４（２００８）０４－００２６－０４

微乳液是一类具有各向同性、清澈透明或半透

明，粒径在１ｎｍ～１００ｎｍ之间，热力学稳定的油／水／乳化剂的分散体系。自１９４３年Ｓｃｈｕｌｍａｎ等［１］人发现微乳液体系并予以命名以来，有关微乳液基本性质和应用方面的文章不断出现，特别是在工农业生产和生活领域中的大量应用越来越受到人们的重视。微乳液体系从２０世纪４０年代开始引起科学家们的关注；２０世纪７０年代开始应用于蜡类和燃油配方、从岩层中提取残留的石油等方面。由于微乳液的稳定性，目前已广泛用于各种化妆品的配方中。另外，微乳液的颗粒非常小，各种配料分散于相中，便于皮肤的吸收，这对于许多营养性和疗效性化妆品起到积极作用。

渐变大，溶胀到一定粒径范围内形成的，但此理论无法解释表面活性剂的浓度大于临界胶束浓度（ｃｍｃ）时即可产生增溶作用这一事实，而此时并不一定形成微乳液。

Ｒｕｃｋｅｎｓｔｅｉｎ和Ｏｖｅｒｂｅｅｋ等作为热力学理论的代表，对微乳液的形成进行了热力学阐述，认为微乳液形成的自由能是由表面活性剂降低油／水界面张力的程度，以及系统的熵变所决定的，公式：ΔＧｆ＝γΔＡ－ＴΔＳ，其中ΔＧｆ表示微乳液形成的自由能，γ表示油／水界面的表面张力，ΔＡ表示微乳化时表面积的变化，ΔＳ表示系统的熵变，Ｔ是热力学温度。

２微乳液的结构

Ｗ／Ｏ型结构

根据微乳液的伪相模型，Ｗ／Ｏ型微乳液由油连续相、水核及表面活性剂与助表面活性剂组成的界面膜３相构成。Ｗ／Ｏ型微观结构示意图如图１（１）所示。微乳液滴的化学组成以及微乳液的结构参数可通过稀释法来确定［３］。２．２Ｏ／Ｗ型结构

Ｏ／Ｗ型微乳液由油核、水连续相及表面活性剂与助表面活性剂组成的界面膜三相构成。Ｏ／Ｗ型微乳液的结构示意图如图１（２）所示。Ｏ／Ｗ型微乳液的拟相组成不能用稀释方法得到，除非用具有足够浓度的盐水屏蔽油滴间的静电排斥力。无盐Ｏ／Ｗ型微乳液滴的化学组成可由荧光衰变法进行研究［３］。２．３双连续相结构

双连续相结构最早由Ｆｒｉｂｅｒｇ提出［４］。在双连续相的微乳液中，油和水同时作为连续相，双连续相结构具有Ｗ／Ｏ和Ｏ／Ｗ两种结构特性，没有明显的油滴或水滴，它的结构是类似于水管在油相中形成的网络［５，６］，如图１（３）所示。２．１

１微乳液的形成机理

目前较为成熟的微乳形成理论有３种，即界面混

合膜理论、溶解理论和热力学理论。在这些理论中以热力学理论更为完善［２］。

Ｓｃｈｕｌｍａｎ等人提出了界面混合膜理论，即混合膜具有负界面张力理论。该理论认为微乳液之所以能自发形成与瞬时负界面张力的产生有关，即由于表面活性剂和助表面活性剂的共同作用，使油／水界面产生瞬时负界面张力，形成由表面活性剂、助表面活性剂、油和水组成的混合膜，体系自发扩张界面形成微乳液。界面混合膜理论可以解释微乳液的形成和稳定性，但这种负界面张力难以测定，所以它在解释微乳的自动乳化现象时缺乏有力的实证，并且事实上一些双链离子型表面活性剂如ＡＯＴ和非离子表面活性剂也能形成微乳液，而无需加入助表面活性剂，所以该理论有一定的局限性。

Ｓｈｉｎｏｄａ和Ｆｒｉｂｅｒｇ等作为溶解理论的代表，认为微乳液是油相和水相增溶于胶束或反胶束中，胶束逐

收稿日期：２００８－０３－１８作者简介：白亚之（１９８３－），女，山西人，在读硕士研究生。联系电话：０２８－６６１６１７１５。

第４期

白亚之：微乳液的制备及其在化妆品中的应用

科技广场

（１）Ｗ／Ｏ

Ｆｉｇ．１

（２）Ｏ／Ｗ（３）Ｂｉｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ

图１微乳液的３种结构示意图Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｓｏｆｔｈｒｅｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆｍｉｃｒｏｅｍｕｌｓｉｏｎｓ

３化妆品用微乳液的制备

表面活性剂的选择

表面活性剂的选择与微乳产品的类型、性质和使用目的有密切的关系。在选择化妆品用表面活性剂时应考虑其产品的安全性和稳定性。同时也应尽可能减少表面活性剂的用量，从产品的安全性和经济成本的角度看，大量使用表面活性剂是不利的。在浓溶液时，大多数表面活性剂都有刺激作用，而且有些表面活性剂能促进其他组分的渗透作用，可能使一些原来安全无刺激作用组分产生刺激作用。此外，表面活性剂过多可能会产生很多的泡沫，在灌装时会带来一些麻烦；有时还会引起产品发黏，需较长干燥时间；或会降低配方产品的防水作用。因此，在化妆品配方中应控制表面活性剂的用量。３．２制备方法

微乳液常规制备方法有两种［７］：一种是把有机溶剂、水和乳化剂混合均匀，然后向该乳状液中滴加醇，在某一时刻体系会突然间变得透明，这样就制得了微乳液，这种方法称为Ｓｃｈｕｌｍａｎ法；另一种是把有机溶剂、醇和乳化剂混合为乳化体系向该乳化液中加入水，体系也会在瞬间变成透明，称为Ｓｈａｈ法。微乳液的形成不需要外加功，主要依靠体系中各组分的匹配，但会受油相、温度、ｐＨ值和表面活性剂等因素的影响：①一般的微乳液分散相的体积越大，体系温度越高越不稳定；②表面活性剂需达到一定的量，量太少无法形成微乳液，量多时对微乳液影响不大；③以阴离子表面活性剂形成的微乳液，助表面活性剂的碳原子数为６时，自由能最低，当油链与助表面活性剂的碳原子数接近比表面活性剂的碳原子数时，微乳液最稳定；④水包油型的体系ｐＨ值越偏离中性，体系越不稳定［８］。寻找这种匹配关系的主要办法有ＨＬＢ法、ＰＩＴ（相转换温度）法、ＣＥＲ（黏附能比）法和盐度扫描法等。下面将主要介绍常用的ＨＬＢ法、ＰＩＴ（相转换温度）法和盐度扫描法。３．２．１ＨＬＢ法

表面活性剂的ＨＬＢ值对微乳液的形成至关重要。３．１

ＨＬＢ为４￣７的表面活性剂可形成Ｗ／Ｏ型微乳液。通常离子型表面活性剂，ＨＬＢ值很高，需要加入中等链长的醇或ＨＬＢ低的非离子型表面活性剂进行复配，经过试验可以得到各种成分之间的最佳比例。对非离子型表面活性剂，可根据其ＨＬＢ值对温度很敏感的特点进行确定，即在低温下亲水性强，高温下亲油性强。含非离子型表面活性剂的体系随着温度的提高，会出现各种类型的微乳液。当温度恒定时，可通过调节非离子型表面活性剂的亲水基和亲油基比例达到所要求的ＨＬＢ值。

由于ＨＬＢ值仅仅反映表面活性剂分子亲水和亲油的平衡，而没有考虑到在油／水体系中的变化。实际上在油／水界面上的表面活性剂的实际ＨＬＢ值是随着油的化学结构、温度和增溶物的变化而发生变化的。另外许多香精和香料都是复杂的芳烃化合物，要精确测定它们 …… 此处隐藏：6837字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……